目前,大學(xué)生就業(yè)比較容易、薪水相對較高的專業(yè)之一要數(shù)嵌入式技術(shù)相關(guān)專業(yè);社會上許多已經(jīng)就業(yè)的朋友出于想轉(zhuǎn)行和個人興趣的原因也希望學(xué)習(xí)嵌入式技術(shù)。那么,對于一個沒有這方面基礎(chǔ)的朋友,如果想學(xué)習(xí)嵌入式技術(shù)難不難呢?該怎樣著手進(jìn)行學(xué)習(xí)呢?如何才能盡快入門呢?
大家學(xué)習(xí)嵌入式技術(shù),首先要明白什么是嵌入式。根據(jù)IEEE(國際電機工程師協(xié)會)的定義,嵌入式系統(tǒng)是“控制、監(jiān)視或者輔助裝置、機器和設(shè)備運行的裝置”( devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。從中可以看出嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件的綜合體,還可以涵蓋機械等附屬裝置。目前國內(nèi)一個普遍被認(rèn)同的定義是:以應(yīng)用為中心、以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計算機系統(tǒng)。
發(fā)展到現(xiàn)在嵌入式技術(shù)在我們的生活和工作場合中可以說是無所不見,比如我們的手機,ipad,智能家居,各種儀器設(shè)備等等都用到了嵌入式技術(shù)。嵌入式應(yīng)用場合中常用的處理器有單片機、ARM、FPGA/CPLD和DSP,其中單片機是這幾種處理器中應(yīng)用比較簡單,也是最容易上手學(xué)習(xí)的處理器。大家學(xué)習(xí)好了單片機,再學(xué)習(xí)其它處理器的應(yīng)用就比較容易了,可以說學(xué)習(xí)好單片機是學(xué)習(xí)其它處理器的基礎(chǔ)。所以我強烈建議想學(xué)習(xí)嵌入式技術(shù)的朋友首先從單片機技術(shù)學(xué)起。
下面,我就我自己是如何開始學(xué)單片機,如何開始上手,如何開始熟練這個過程給大家講講。
1、學(xué)習(xí)時選擇什么樣的單片機
一般我們現(xiàn)在用的比較多的是MCS-51系列的單片機,它的資料比較多,用的人也很多,市場也很大。大家學(xué)習(xí)單片機的時候選擇MCS-51系列的比較好,宏晶的STC系列單片機比較便宜,功能也比較完備,很適合初學(xué)者。市場上這樣的單片機學(xué)習(xí)板也比較多,一般100多元的學(xué)習(xí)板就足夠入門的朋友學(xué)習(xí)使用了。
2、怎樣學(xué)習(xí)單片機
單片機技術(shù)是一項非常重視動手實踐的科目,不能總是看書,但是學(xué)習(xí)它首先必須得看書,因為從書(或單片機使用手冊)中你需要大概了解一下單片機的各個功能寄存器。單片機的工作就是使用軟件通過對相關(guān)寄存器的配置來控制單片機那些管腳什么時候輸出高電平,什么時候輸出低電平。由單片機管腳這些高低電平的變化來控制電路板,從而實現(xiàn)我們需要的各個功能。在這里我推薦兩本書,一本是《MCS-51單片機原理及接口技術(shù)》,另一本是《MCS-51單片機原理與應(yīng)用(C語言版)》。花幾天時間讀下這兩本書,對單片機電路及單片機C語言編程有個總體的概念就達(dá)到我們的目的了。
但我不建議太著重于書本知識,單片機是一門實踐學(xué)科。我們看書時,只需大概了解單片機各管腳都是干什么的?能實現(xiàn)什么樣的功能?然后就是實踐,我建議大家要學(xué)習(xí)單片機的話應(yīng)該買一塊單片機學(xué)習(xí)板,在上面我給大家推薦了一款。大家拿到學(xué)習(xí)板后,看別人的例程,實現(xiàn)什么樣的功能,怎樣通過軟件實現(xiàn)這些功能,硬件電路是怎樣設(shè)計的。不要圖快,圖多,但看一個例程就要完全弄明白它,這是第1步。像我給大家推薦的學(xué)習(xí)板配套光盤里面都有例程和相關(guān)的視頻教程。在能看懂別人寫的程序后,自己嘗試修改下程序代碼,實現(xiàn)同樣的功能,這是第2步,即模仿。第3步就是自己寫些簡單的程序代碼在學(xué)習(xí)板上運行。第3步你能做到了,就可以自己嘗試設(shè)計一些小電路來實現(xiàn)一些功能,以增加自己的設(shè)計能力。
學(xué)習(xí)單片機不要自己一人悶頭進(jìn)行,應(yīng)該多和別人進(jìn)行交流。我建議加入一些論壇或是QQ群。最好是QQ群,有什么問題大家可以一起討論。有時候你遇到一個問題想不明白,別人指點你一下就茅塞頓開了。
上面從看書、實踐和交流3個方面給大家講了下如何學(xué)習(xí)單片機。這只是我們的學(xué)習(xí)方法。但學(xué)習(xí)單片機還需要持之以恒的毅力,耐心。一天花2個小時,少看電影,少打游戲,把學(xué)習(xí)板和電腦連好,打開調(diào)試軟件坐在電腦前,堅持一段時間,你的水平自然會有長進(jìn)。
總結(jié)上面,只要你有信心,做事能堅持到底,有不成功不放棄的強烈意志,那學(xué)個單片機來說就是件非常容易的事。
學(xué)習(xí)單片機的相關(guān)知識:
1.數(shù)字電路
2.模擬電路
3.單片機電路原理
4.C語言(建議大家直接學(xué)習(xí)C語言,不要學(xué)習(xí)匯編語言,現(xiàn)在基本上不用了)
5.最好再學(xué)習(xí)一下電路板繪制軟件(初學(xué)著可以選學(xué)習(xí)如何使用protel)
這五方面的知識你基本掌握后,可以說你基本可以從事單片機電路的設(shè)計工作,就可以在嵌入式技術(shù)的道路上向更高的層次邁進(jìn)了。 ----------------------------------------------------------------------
下面簡單的介紹下51單片機科普學(xué)前預(yù)備知識:
一、單片機的概念
在一片集成電路芯片上集成微處理器、存儲器、I/O接口電路,從而構(gòu)成了單芯片微型計算機,即單片機。
二、單片機的用途
工業(yè)自動化:數(shù)據(jù)采集,測控技術(shù);
智能儀器儀表:數(shù)字示波器、數(shù)字信號源、數(shù)字萬用表、感應(yīng)電流表等;
消費類電子產(chǎn)品:洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、手機等;
凡是與控制或簡單計算有關(guān)的電子設(shè)備都可以用單片機來實現(xiàn),再根據(jù)具體實際情況選擇不同性能的單片機,如:atmel,stc,pic,avr,凌陽,80C51,arm等。
三、怎么學(xué)單片機
實踐第一;補充必要的理論知識,即缺什么補什么;做工程項目積累經(jīng)驗。(可在網(wǎng)絡(luò)上搜索些題目,也可自己有什么想法大膽的去實驗)。
四、為什么選擇51單片機作為單片機學(xué)習(xí)的入門
學(xué)51單片機成本低,而且51單片機技術(shù)最成熟、資料最豐富、學(xué)習(xí)難度相對比較低。
五、電平特性
數(shù)字電路中只有兩種電平:高和低(本課程中)定義單片機為TTL電平:高+5V、低0V。RS232電平:計算機的串口,高-12V、低+12V。所以單片機與計算機之間進(jìn)行通訊時需要加電平轉(zhuǎn)換芯片max232。
六、與,或,非及異或的基本運算
邏輯“與”:0*0=0;1*0=0;0*1=0;1*1=1“必須都有,否則就沒有”
邏輯“或”:0+0=0;1+0=1;0+1=1;1+1=1“只要其中之一有,就有”
邏輯“非”:非0=1 非1=0 “求反”
邏輯“異或”: 0⊕0=0; 1⊕0=1;0⊕1=1;1⊕1=0“必須不同,否則就沒有”
七、二進(jìn)制,十進(jìn)制,十六進(jìn)制的表示及相互轉(zhuǎn)換
十 二 十六
十 二 十六
十 二
十六 十
二 十六
0 0000 0
4 0100 4
8 1000
8 12
1100 C
1 0001 1
5 0101 5
9 1001
9 13
1101 D
2 0010 2
6 0110 6
10 1010
A 14
1110 E
3 0011 3
7 0111 7
11 1011
B 15
1111 F
八、80C51單片機簡介
Inter公司推出了MCS-51系列單片機:集成8位CPU、4K字節(jié)ROM、128字節(jié)RAM、4個八位并口、一個全雙工串行口、2個16位定時/計數(shù)器。尋址范圍64K,并有控制功能較強的布爾處理器。單板機—單片機。
80C51是MCS-51系列中的典型品種;其它廠商以80C51為基核開發(fā)出的CMOS(場效應(yīng)管)工藝單片機產(chǎn)品統(tǒng)稱為80C51系列。 |